Устройство для определения места повреждения изоляции магистральных трубопроводов

Союз СоветсиинСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАИ ИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц,938214па делам изобретений н открцтнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МВГТА ПОВРЕЖЙЕНИЯ ИЗОЛЯБИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для Определения места повреждения изоляционного покрытия на подземных металлических сооружениях, в частности на магистральных трубопроводах в5 газовой, нефтяной и других отраслях народного хозяйства,Известно устройство, содержащее в приемнике генератор звуковой частоты, телефоны и усилитель, который позволяет за счет срабатывания звукового генера тора при наличии сигнала на входе усилителя лишь ускорить процесс Отыскания 15. повреждения 1.Однако это устройство выполняет функцию обнаружения дефекта повреждения и не решает вопрос определения рас положения дефекта, особенно при исполь 2 о зовании его на магистральных трубопроводах, где требуется определять место расположения дефекта в изоляции, в именно: внизу, сбоку или сверху трубы при 2приемке, эксплуатации или в нредремонтном обследовании трубопроводов.Наиболее близким по технической сулности к предлагаемому является устройст во, содержащее передатчик, приемник, головные телефоны и электродыискатели,Передатчик представляет собой автоколебательный генератор, выход которого подключен к,контрольно-измерительному пункту трубопровода й дополнительному заземлению. Генератор возбуждает в цепи "труба-еемля" электромагнитные колебания с частотой 1000 йт, которые на поверхности земли в области дефекта изоляпии магистрального газопровода образуют градиент потенциалов за счет токов, протеквюших через этот дефект, Для обнаружения дефекта электроды устанавливаютт или над трубопроводом, на расстоянии 5- 10 м друг от друга и тогда по минимальному сигналу нв выходе приемника в наушниках определяют место дефекта, или перпендикулярно оси трубопровода, причем один электрод расположен3 9382 иад трубопроводом при этом наличие де-фекта определяется по максимальномусигналу в наушниках 2 .К недостаткам следует отнести большое затухание сигнала с частотой око- . % ло 1000 Гц в цепи "труба-земляф на современных эксплуатируемых трубопроводах большого диаметра (1020, 1220 .и 1420 мм). Затухание контрольного сигнала составляет более 40 - 60 дБ не км, а так как выходная мощность передатчика не превышает 35 Вт, то дальность действия такого устройства составляет 300500 м. В. высокоомных грунтах при у - от 200 Ом до 15 КОм м 15 данные приборы практически не находят применения иэ за низкого входного сопротивления приемника.Бель изобретения - повышение точности определения мест повреждения в изо ляционных покрытиях иа подземных магистральных трубопроводах, увеличение деланности действия и производительности проведения измерительных работ.1 25Поставленная цель достигается тем, что вустройство для определения места . повреждения изоляционного покрытия магистральных трубопроводов, содержащее передатчик, содержащий источник тока и36 генератор, и приемник, содержащий фильтр, усилитель переменного тока, электроды, регистрирующий элемент, введены: в передатчик - коммутатор, блоки разрешенияи программы, в качестве источника токаиспользуется устеновка катодной защиты, приемник содержит три канала, в каждыйиз которых введены преобразователь входного импедаисе, детектор, элемент автоматического регулирования усиления кроме того в приемник введены два сумматора, нуль-индикатор, вольтметр постоянного тока, причем выход генератора соединен с первым входом блока разрешения,второй вход которого соединен с выходом.блока программы, выход блока разрешениямисоединен с первым входом коммутатора,второй вход которого соединен с выходомпреобразователя установки катодной зашитъ 1, выход коммутатора соединен с клеммой для подключения объекта контроля,причем выходной вывод выносного электрода соединен с первыми входами каждогоканала приемника, вторые входы которыхсоединены с соответствующими измеритель, ными электродами, первые выходы каждого какала приемника соединены с соответствующими входами первого сумматора,выход которого соединен с нуль-индикатором и с первым входом регистрирующего элемента, второй, третий и четвертый вхо-. ды которого соединены с вторыми выходамн каналов приемника н с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом реагирующего элемента н с входом вольтметра постоянного тока,Причем первый и второй входы каждого канала приемника соединены с соответствующими входами преобразователя входного импеданса, выход которого соединен с первым выходом канала приемника, и с первым входом усилителя переменного тока, второй вход которого соединен с выходом элемента автоматического регулирования усиления, вход которого соединен с вторым выходом канада приемника и с выходом детектора, вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого соединен с выходом усилителя переменного тока.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма распределения электрического поля прн наличии дефекта в изоляционном покрытии подземного магистрального трубопровода.Устройство состоит из передатчика, содержащего генератор 1, блок 2 разрешения, блок 3 программы, коммутатор 4,преобразователь 5 установки катоднойзащиты, анодное заземление 6, приемниксодержит три канала, каждый иэ которых содержит преобразователь входного импеданса 7, усилитель 8 переменного тока, фильтр 9, детектор 10, элемент 11 автоматического регулирования усиления, Кроме того, приемник содержит электроды 12, выносной электрод 13, сумматор 14, нудь индикатор 15, регистрирующий элемент 16, сумматор 17, вольтметр 18.постоянного тока.Устройство работает следующим образом,По заданной программе, сформированной блоком 3 программы, импульсы управлеиия поступают на вход блока 2 разрешения, с выхода которого заполненные ннфранизкой частотой следования импульсов от генератора 1 поступают на управляюший вход коммутатора 4, Ток от преобразователя 5 установки катодной защиты через коммутатор 4 протекает по нагрузке, образованной цепью трубопровод - анодное заземление 6 с частотой коммутирования заданной блоком 3 программы. Этот ток возбуждает в подземном магистральном трубопроводе электри-,.938 214 6.трубопровода с учетом расположения дефекта в изоляционном покрытии,Применение предлагаемого устройствапозволит увеличить дальность его действия, повысить точность определении места расположения дефекта, а также производительность проведения измерений. формула изобретенияФ1. Устройство для определения места повреждения изоляции магистральных тру бопроводов, содержащее передатчик, содержащий источник тока и генератор, и приемник, содержащий фильтр, усилитель переменного тока, электроды, регистрирующий элемент, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения точ. эсти определения места расположения повреждения, увеличения дальности действия и производительности проведения измерений, в него введены: в передат чик - коммутатор, блоки разрешения и программы, в качестве источника тока используется установка катодной защиты, приемник содержит три канала, в каждый из которых введены преобразователь вход ного импедаиса, детектор, элемент автоматического регулирования усиления, кроме того, в приемник введены два сумматора, нуль-индикатор, вольтметр постоянного тока, причем, выход генератора соединен с первым входом бажа разреаения, второй вход которого соединен с выходом блока программы, выход баира разрешения соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом преобразователя установки катодной защиты, выход коммутатора соединен с клеммой для подключения объекта контсроля, причем выходной вывод выносного электрода соединен с первыми входами каждого канала приемника, вторые входы которых соединены с соответствующими измерительными электродами, первые выходы каждого канала приемника соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого соединен с нуль-индикатором и с первым входом регистрирующего элемента, второй, третий и четвертый входы которого соединены со вторыми выходами каналов приемника и с соответствующими входами второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом реагирующего элемента и со входом вольтметра постоянного тока.2. Устройство по и. 1, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что первый и второй вхг На фиг. 2 б приведена диаграмма раснределения градиента электрического по ля при расположении дефекта в изоляционном покрытии трубопровода справа (штрих 45 пунктирной линией - слева) . В данном случае сигнал принимается третьим каналом или первым.При расположении дефекта сверху трубопровода вид диаграммы приведен на фиг, 2 в. При этом сигнал принимается вторым каналом.Наличие на входе каждого канала приемника преобразователя входного им педанса 7 позволяет наряду с приемом контрольного сигнала в различных гру- тах с высоким удельным сопротивлением одновременно осуществить и измерение изменения защитного потенциала вдоль ческие колебания контрольной частоты с частотой следования, заданные генератором 1. Сигнал контрольной частоты с электродов 12, расположенных над трубопроводом, относительно выносного электр рода 13 при наличии дефекта изоляционном покрытии трубопровода поступает на вход одного из каналов приемника через преобразователь входного импеданса 7, усилитель 8, фильтр 9 и детектор 10 на вход сумматора 17 и регистрирующий элемент 16.С выхода детектора 10 сигнал поступает через элемент автоматического регулирования усиления 11 на усилитель 8. 15 Одновременно на вход регистрирующего элемента 16 и вольтметр 18 постоянного тока общий сигнал подается с выхода сумматора 17.Для определения полярности и величи о ны градиента электрического поля в области дефекта сигнал с выхода преобразователя входного импеданса 7 каждого канала приемника поступает через сумматор 14 на вхоа нуль-индикатора 15 и регистрирующий элемент 16.На фиг; 2 а приведена диаграмма распределения электрического поля при расположении дефекта внизу трубопровода, т, е. в данном случае сигнал контроль , 5 ф ной частоты от передатчика принимается первым и третьим 1 саналом и фиксируется регистрирующим элементом 16, вольтметром 18 постоянного тока. Одновременно величина напряжения постоянного и" З 5 переменного тока с выхода преобразователя входного импеданса 7 первого и третьего каналов через сумматор 14 измеряется нуль-индикатором 15 и выводится на регистрирующий элемент 16, 407 9382 ды каждого канала приемника соединены с соответствуюшими входами преобразователя входного импеданса, выход которого соединен с первым входом ка-ала приемника и с первым входом усилителя 5 переменного тока, второй вход которого соединен с выходом элемента автоматического регулирования усиления, вход которого соединен со вторым выходом канала приемника и с выходом детектора, 1 вход которого соединен с выходом фильтра, вход которого соединен с выходом усилителя переменного тока.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР192928, кл. 001 31/08, 1965.2Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии. М., "Недра", 1978, с, 138 - 141,